3.6 外沟槽的车削操作
外沟槽是轴类零件中常见的结构形式,根据其形状的不同,主要有:矩形沟槽、半圆形沟槽及45°外沟槽等几种形式,其中:矩形沟槽又分轴肩矩形沟槽、非轴肩矩形沟槽及宽矩形沟槽几种。
3.6.1 车槽刀的刃磨与装夹
车削不同形状的沟槽,必须对所选用的车刀进行不同要求的刃磨,并进行适当的装夹。
(1)矩形外沟槽刀的刃磨与装夹
矩形外沟槽刀应刃磨成与切断刀的几何角度相同的形状,但主切削刃形状和长度应根据图样要求刃磨。刃磨方法与切断刀方法相同。矩形切槽刀要求主切削刃直线度好,以保证槽底平直。
装夹车矩形外沟槽刀时,要求主切削刃与工件外圆轴线保持平行,横向退出后再将刀紧固。
(2)半圆形外沟槽刀的刃磨与装夹
刃磨半圆形外沟槽刀时,应保证半圆形外沟槽车刀两副后刀面与切断刀基本相同。不同的是主切削刃要根据沟槽圆弧半径大小,磨成相应的圆弧刀刃。刃磨主后角时,应作弧形转动,使切削刃磨成半圆形。
图3-61(a)给出了半圆形外沟槽车刀的几何形状,刃磨时,应双手握刀,刀体向下倾斜6°~8°,磨出主后角,并在刃磨时作弧形转动使切削刃磨成半圆形,刃磨方法如图3-61(b)所示。
图3-61 半圆形外沟槽车刀
装刀时,车刀刀尖要对准工件中心,目测刀头中心线与工件外圆的位置应垂直。
(3)45°斜沟槽刀的刃磨与装夹
45°斜沟槽车刀的几何形状及刃磨要求与矩形车槽刀基本相同,主切削刃宽度等于槽宽。所不同的是,左侧的副后刀面应磨成圆弧状,如图3-62所示。
图3-62 45°斜沟槽车刀
3.6.2 外沟槽的车削方法
(1)轴肩矩形沟槽的车削
在车窄的轴肩矩形外沟槽时,可采用主切削刃宽度与槽宽相等的切槽刀沿着轴肩将槽车出,车削方法如下。
①开机,移动床鞍和中滑板,使车刀靠近沟槽位置。
②左手摇动中滑板手柄,使车刀主切削刃靠近工件外圆,右手摇动小滑板手柄,使刀尖与台阶面轻微接触,如图3-63所示。车刀横向进给,当主切削刃与工件外圆接触后,记下中滑板刻度或将刻度调至零位。
图3-63 车轴肩沟槽
③摇动中滑板手柄,手动进给车外沟槽,车槽的切削速度应略低于切断的速度。当刻度进到槽深尺寸时,停止进给,退出车刀。
④用游标卡尺检查沟槽尺寸。
(2)非轴肩矩形沟槽的车削
如沟槽不在轴肩处,确定车槽的正确位置的方法有两种:一种是直接用钢直尺测量车槽刀的工作位置,如图3-64(a)所示,将钢直尺的一端靠在尺寸基准面上,车刀纵向移动,使左侧的刀尖与钢直尺上所需的长度对齐。另一种方法是利用床鞍或小滑板的刻度盘控制车槽的正确位置,如图3-64(b)所示。
图3-64 控制沟槽位置
操作的方法是:将车槽刀刀尖轻轻靠向基准面,当刀尖与基准面轻微接触后,将床鞍或小滑板刻度调至零位,车刀纵向移动,移动的距离要根据图样上尺寸的注法而定,如图3-65所示。移动距离确定后,具体数值用床鞍或小滑板刻度值来控制,车削的方法与轴肩沟槽基本相同。
图3-65 沟槽位置尺寸注法与移动距离L的关系
a—沟槽位置尺寸;L—车刀从基面到工作位置的移动距离
(3)宽矩形沟槽的车削
车宽矩形沟槽前,要先确定沟槽的正确位置。常用的方法有刻线痕法,即在槽的两端位置上用车刀刻出线痕作为车槽时的标记,如图3-66(a)所示。另一种方法是用钢直尺直接量出沟槽位置,这种方法操作比较简便,但测量时必须弄清楚是否要包括刀宽尺寸,如图3-66(b)所示,测量沟槽位置尺寸a不包括刀宽,测量槽宽尺寸b则应包括刀宽。
图3-66 车宽槽确定沟槽位置
沟槽位置确定后,可分粗精车将沟槽车至尺寸,粗车一般要分几刀将槽车出,槽的两侧面和槽底各留0.5mm的精车余量,如图3-67(a)所示。粗车最末一刀应同时在槽底纵向进给一次,将槽底车平整。如沟槽很宽,深度又很浅的情况下,可采用45°车刀,纵向进给粗车沟槽,然后再用车槽刀将两边的斜面车去,如图3-67(b)所示。
图3-67 粗车宽沟槽
精车宽沟槽应先车沟槽的位置尺寸,然后再车槽宽尺寸,如图3-68所示,具体车削方法如下。
图3-68 精车宽沟槽
①移动床鞍和中滑板,使车刀靠近槽侧面,开动车床,再使刀尖与槽侧面相接触,车刀横向退出,小滑板刻度调零。
②背吃刀量根据精车余量定,具体数值用小滑板刻度值控制,第一次试切刻度值不要进足,要留有余地,试切深度为1mm左右,用游标卡尺测量沟槽的位置尺寸,如图3-68(a)所示。然后按实际测量的数值,再调整背吃刀量,将槽的一侧面精车至尺寸。
③车槽刀纵向进给精车槽底,如图3-68(b)所示,用中滑板刻度控制背吃刀量,沟槽的直径尺寸用千分尺测量,如图3-68(c)所示。
④精车槽宽尺寸,试切削后,用样板检查槽宽,如图3-68(d)所示,符合要求后,车刀横向进给,车槽侧面至清角时止。停机,退出车刀,用卡板插入槽内,检查槽宽尺寸,如图3-68(e)所示。卡板通常有通端和止端,通端应全部进入槽内,止端不可进入。
(4)半圆形外沟槽的车削
半圆形外沟槽应用刃磨好的半圆形外沟槽刀进行车削,车削方法如下。
①用钢直尺确定沟槽位置,如图3-69(a)所示。开动车床,移动中滑板,当刀尖与工件外圆接触时记下刻度,按沟槽深度计算刻度应进给的格数,并在此位置上用粉笔作记号。
图3-69 车半圆形外沟槽
②加切削液,手动进给车半圆形外沟槽,如图3-69(b)所示,当刻度进到记号处时;车刀横向退出。
③检查圆弧形沟槽的尺寸、形状以及表面粗糙度。
(5)45°外沟槽的车削
45°外沟槽应用刃磨好的45°外沟槽刀进行车削,车削方法如下。
①将滑板转盘的压紧螺母松开,按顺时针方向转过45°后用螺母锁紧。刀架位置不必转动,使车槽刀刀头与工件成45°角。
②移动床鞍,使刀尖与台阶端面有微小间隙。
③向里摇动中滑板手柄,使刀尖与外圆间有微小间隙。
④开机,移动小滑板,使两刀尖分别切入工件的外圆和端面,如图3-70(a)所示,当主切削刃全部切入后,记下小滑板刻度。
图3-70 车45°外沟槽
⑤加切削液,均匀地摇动小滑板手柄直到刻度到达所要求的槽深时止,如图3-70(b)所示。
⑥小滑板向后移动,退出车刀,检查沟槽尺寸。